汉堡机的设计与研究

摘要

汉堡机作为灿坤公司的支柱产业，其产品使用性能的好坏决定了产品销量及销售价格。汉堡机使用性能的好坏主要取决于烤盘温度分布均匀性及加热速度。烤盘加热时能迅速、均匀地传导热量是整台汉堡机设计的核心。目前公司所研制出的汉堡机烤盘加热时盘面温差都较大，一般都有15-20度左右的温度差，导致产品使用性能较差。 本文针对现有汉堡机设计存在的缺陷进行研究分析，重新规划汉堡机产品的设计过程，研制了一款综合性能良好的汉堡机。本课题的主要特色研究工作是： 1、基于物理学中的热力学定律、计算机CAE/CAD/CAM技术，采用了现代设计理论，获得了一种汉堡机科学的优化设计方法，改变了该产品长期以来依赖于传统经验的主观设计方法； 2、规范了汉堡机设计与参数测试流程； 3、通过理论设计与实验验证，获得了最佳电热管形状与结构参数； 4、所研制的汉堡机具有传热均匀、加热迅速、安全可靠的特点，烤盘面温度差控制在10度之内。目前该汉堡机已经投入市场并获得良好的销售业绩，为公司带来很好的经济效益与社会效益。 本论文共分六章，主要研究内容如下：第一章简要介绍汉堡机及其设计方法的发展，以及汉堡机优化设计方法的提出；第二章介绍了汉堡机基本构造及功能，制定了汉堡机设计流程与汉堡机测试规范；第三章基于热力学定律，利用导热微分方程与单值性条件求出在一定边界条件下烤盘温度分布的规律；第四章利用ANSYS软件进行烤盘热建模与分析，比较其加热过程盘面温度分布状况并得出相关结论；第五章应用Pro/Engineer软件设计汉堡机整机与产品的零部件，并在设计完成后制作模型进行装配、测试，测出盘面温度分布状况的主要数据，与所进行的有限元分析结果进行对比验证。第六章总结了本文的主要研究成果，并对本文尚未解决的问题做必要的说明，给出今后的研究方向。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1前言

1.2汉堡机的发展过程

1.3汉堡机设计方法的发展

1.4汉堡机设计的提出

第2章汉堡机设计流程与安全规范

2.1汉堡机基本构造及功能介绍

2.2汉堡机设计流程

2.3汉堡机设计安规要求

第3章烤盘热力学理论分析

3.1热传导应用

3.2烤盘非稳态导热数值解法

3.3导热微分方程与单值性条件

第4章ANSYS在烤盘热分析中的应用

4.1热分析所用公式

4.2烤盘热分析过程

4.3烤盘温度模拟分析及比较

4.4烤盘的优化设计

第5章汉堡机的设计及实验总结

5.1 PRO／Engineer在汉堡机设计中的应用

5.2汉堡机设计主要部品图

5.3汉堡机实验测试与结论

第6章设计阶段总结和展望

6.1设计总结

6.2未来展望

参考文献

硕士期间发表论文

致谢